Аниқ фанларни ўқитишни модернизациялаш: инновацион таълимнинг янги моделлари ва амалиёти, 2020 йил 17 апрель
312
AYQASH TO’G’RI CHIZIQLAR ORASIDAGI MASOFANI
TOPISHNING BIR NECHTA USULLARI
Turdiyev I.M., Jumayev S.S.
Navoiy davlat pedagogika instituti
Bu maqolada ayqash to’g’ri chiziqlar orasidagi masofani topishning bir nechta
usullarini ko’rib chiqamiz.
Bizga bu to’g’ri chiziqlarning parametrik ko’rinishdagi tenglamalari berilgan
bo’lsin.
𝑒
1
:
𝑥 = 𝑚
1
𝑡
1
+ 𝑥
1
𝑦 = 𝑛
1
𝑡
1
+ 𝑦
1
𝑧 = 𝑙
1
𝑡
1
+ 𝑧
1
𝑒
2
:
𝑥 = 𝑚
2
𝑡
2
+ 𝑥
2
𝑦 = 𝑛
2
𝑡
2
+ 𝑦
2
𝑧 = 𝑙
2
𝑡
2
+ 𝑧
2
(1)
Yo’naltiruvchi vektotlari
𝑢
⃗
1
(𝑚
1
, 𝑛
1
, 𝑙
1
)
va
𝑢
⃗
2
(𝑚
2
, 𝑛
2
, 𝑙
2
)
orqali umumiy
perpendikulyar vektoni
[𝑢⃗
1
× 𝑢
⃗
2
] = 𝑝
vektor kopaytma orqali topsak
𝑝 = (|
𝑛
1
𝑙
1
𝑛
1
𝑙
2
| ; |
𝑙
1
𝑚
1
𝑙
2
𝑚
2
| ; |
𝑚
1
𝑛
1
𝑚
2
𝑛
2
| )
ga teng bo’ladi (1-rasm)
.
1-rasm
Endi umumiy perpendikulyar to’g’ri chiziq tenglamasini topamiz. Buning
uchun uch vektorni bir tekislikda yotish shartidan foydalanamiz.
Tekislikka tegishli ixtiyoriy
𝑀(𝑥; 𝑦; 𝑧)
nuqta yordamida
𝑀
1
𝑀
(
𝑥 − 𝑥
1
; 𝑦 −
𝑦
1
; 𝑧 − 𝑧
1
),
𝑢
⃗
1
(𝑚
1
, 𝑛
1
, 𝑙
1
), 𝑝 = (|
𝑛
1
𝑙
1
𝑛
1
𝑙
2
| ; |
𝑙
1
𝑚
1
𝑙
2
𝑚
2
| ; |
𝑚
1
𝑛
1
𝑚
2
𝑛
2
| ) v
ektorlardan
|
𝑥 − 𝑥
1
𝑦 − 𝑦
1
𝑧 − 𝑧
1
𝑚
1
𝑛
1
𝑙
1
|
𝑛
1
𝑙
1
𝑛
1
𝑙
2
|
|
𝑙
1
𝑚
1
𝑙
2
𝑚
2
| |
𝑚
1
𝑛
1
𝑚
2
𝑛
2
|
| = 0
Determinantli tenglamani tuzib olamiz. Bu tenglamani ishlaganimizda
tekislik tenglamasi hosil bo’ladi. Ya’ni
|
𝑥 − 𝑥
1
𝑦 − 𝑦
1
𝑧 − 𝑧
1
𝑚
1
𝑛
1
𝑙
1
|
𝑛
1
𝑙
1
𝑛
1
𝑙
2
|
|
𝑙
1
𝑚
1
𝑙
2
𝑚
2
| |
𝑚
1
𝑛
1
𝑚
2
𝑛
2
|
| = 𝐴
1
𝑥 + 𝐵
1
𝑦 + 𝐶
1
𝑧 + 𝐷 = 0
Аниқ фанларни ўқитишни модернизациялаш: инновацион таълимнинг янги моделлари ва амалиёти, 2020 йил 17 апрель
313
Endi
𝑒
2
to’g’ri chiziqni o’z ichiga oluvchi ikkinchi tekislikni tuzamiz.
|
𝑥 − 𝑥
2
𝑦 − 𝑦
2
𝑧 − 𝑧
2
𝑚
2
𝑛
2
𝑙
2
|
𝑛
1
𝑙
1
𝑛
1
𝑙
2
|
|
𝑙
1
𝑚
1
𝑙
2
𝑚
2
| |
𝑚
1
𝑛
1
𝑚
2
𝑛
2
|
| = 𝐴
2
𝑥 + 𝐵
2
𝑦 + 𝐶
2
𝑧 + 𝐷 = 0
bundan esa
𝑒
3
: {
𝐴
1
𝑥 + 𝐵
1
𝑦 + 𝐶
1
𝑧 + 𝐷 = 0
𝐴
2
𝑥 + 𝐵
2
𝑦 + 𝐶
2
𝑧 + 𝐷 = 0
Bu ikki tekisliklarni kesishmasi umumiy perpindikulyar to’g’ri chiziq
tenglamasini ifodalaydi (2-rasm).
2-rasm
Endi bu
𝑒
1
, 𝑒
3
hamda to’g’ri chiziqlarning kesishgan nuqta koordinatalar
topilib,
{
𝑥 = 𝑚
1
𝑡
1
+ 𝑥
1
𝑦 = 𝑛
1
𝑡
1
+ 𝑦
1
𝑧 = 𝑙
1
𝑡
1
+ 𝑧
1
𝐴
1
𝑥 + 𝐵
1
𝑦 + 𝐶
1
𝑧 + 𝐷 = 0
𝐴
2
𝑥 + 𝐵
2
𝑦 + 𝐶
2
𝑧 + 𝐷 = 0
Bu tenglamalar sistemasining yechimi
𝐾
1
(𝑥
1
′
; 𝑦
1
′
; 𝑧
1
′
)
nuqtani topiladi (3-
rasm).
Endi yana xuddi shunday qilib,
𝑒
2
, 𝑒
3
to’g’ri chiziqlarni kesishtirib nuqta
koordinatalarini topamiz.
{
𝑥 = 𝑚
2
𝑡
2
+ 𝑥
2
𝑦 = 𝑛
2
𝑡
2
+ 𝑦
2
𝑧 = 𝑙
2
𝑡
2
+ 𝑧
2
𝐴
1
𝑥 + 𝐵
1
𝑦 + 𝐶
1
𝑧 + 𝐷 = 0
𝐴
2
𝑥 + 𝐵
2
𝑦 + 𝐶
2
𝑧 + 𝐷 = 0
Bu sistemani qanoatlantiruvchi
𝐾
2
(𝑥
2
′
; 𝑦
2
′
; 𝑧
2
′
)
nuqtani topib(3-rasm),
Аниқ фанларни ўқитишни модернизациялаш: инновацион таълимнинг янги моделлари ва амалиёти, 2020 йил 17 апрель
314
3-rasm
to’g’ri chiziqlar orasidagi masofani topish uchun bu
𝐾
1
, 𝐾
2
nuqtalar orasidagi
masofani topish zarur va yetarlidir.
Ya’ni
𝑑 = √(𝑥′
2
− 𝑥′
1
)
2
+ (𝑦′
2
− 𝑦′
1
)
2
+ (𝑧′
2
− 𝑧′
1
)
2
ga tengdir.
2-usul
: Bu ayqash to’g’ri chiziqlarning yana parametric tenglamasidan
foydalangan holda dastlab umumiy perpendikulyar vektorini topib olamiz bizga
yuqoridagi 1-holdan ma’lumki
[𝑢
⃗
1
× 𝑢
⃗
2
] = 𝑝
ga teng edi.
Bu ayqash to’g’ri chiziqlarning har birida shunday bir yagona nuqta borki bu
nuqtalardan o’tuvchi vektor P vektorga kollinear bo’ladi (4-rasm).
𝑃
‖
𝑃′
4-rasm
Demak biz ayqash to’g’ri chiziqlar orasidagi masofani topish uchun P’
vektorni topib uzunligini hisoblab qo’yish kifoya ekan.
Yuqoridagi kollinearlikdan quyidagi tenglik (5-rasm)
𝑎𝑃⃗ = 𝐾
2
𝐾
1
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
Аниқ фанларни ўқитишни модернизациялаш: инновацион таълимнинг янги моделлари ва амалиёти, 2020 йил 17 апрель
315
5-rasm
Kelib chiqadi. Endi koordinatalari bilan yozsak
𝑎 (|
𝑛
1
𝑙
1
𝑛
1
𝑙
2
| ; |
𝑙
1
𝑚
1
𝑙
2
𝑚
2
| ; |
𝑚
1
𝑛
1
𝑚
2
𝑛
2
| ) = (𝑥′
2
− 𝑥′
1
; 𝑦′
2
− 𝑦′
1
; 𝑧′
2
−
𝑧′
1
) (
1)
tenglik ham o’rinli bo’ladi.
Bu yerdagi
𝐾
2
, 𝐾
1
nuqta koordinatalari to’g’ri chiziqlarga ham tegishli
ekanligidan
𝐾
1
: {
𝑥′
1
= 𝑚
1
𝑡
1
+ 𝑥
1
𝑦′
1
= 𝑛
1
𝑡
1
+ 𝑦
1
𝑧′
1
= 𝑙
1
𝑡
1
+ 𝑧
1
𝐾
2
: {
𝑥′
2
= 𝑚
2
𝑡
2
+ 𝑥
2
𝑦′
2
= 𝑛
2
𝑡
2
+ 𝑦
2
𝑧′
2
= 𝑙
2
𝑡
2
+ 𝑧
2
ham o’rinli bo’ladi.
(1) formulani endi quyidagi ko’rinishga keltirib yozamiz.
{
𝑎 |
𝑛
1
𝑙
1
𝑛
1
𝑙
2
| = (𝑚
2
𝑡
2
+ 𝑥
2
) − (𝑚
1
𝑡
1
+ 𝑥
1
)
𝑎 |
𝑙
1
𝑚
1
𝑙
2
𝑚
2
| = (𝑛
2
𝑡
2
+ 𝑦
2
) − (𝑛
1
𝑡
1
+ 𝑦
1
)
𝑎 |
𝑚
1
𝑛
1
𝑚
2
𝑛
2
| = (𝑙
2
𝑡
2
+ 𝑧
2
) − (𝑙
1
𝑡
1
+ 𝑧
1
)
Bu sistema uchta no’malum
𝑎, 𝑡
1
, 𝑡
2
larga nisbatan uchta tenglamadan iborat
demak bu tenglamalar sistemasi orqali
𝑎, 𝑡
1
, 𝑡
2
qiymatni topish mumkin.
Topilgan
, 𝑡
1
va
𝑡
2
larni qiymatini mos ravishda to’g’ri chiziqning parametrik
tenglamalariga qo’yish orqali
𝐾
1
va
𝐾
2
nuqtalarni topib
𝐾
2
𝐾
1
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
vektor uzunligini
topish orqali bu ayqash to’g’ri chiziqlar orasidagi masofani topiladi. Ya’ni
|𝐾
2
𝐾
1
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ | = √(𝑥′
2
− 𝑥′
1
)
2
+ (𝑦′
2
− 𝑦′
1
)
2
+ (𝑧′
2
− 𝑧′
1
)
2
Formuladan foydalangan holdadir.
3-usul
: Bu usul ayqash to’g’ri chiziqlar orasidagi masofani tekisliklar orqali
topish usulidir. Bu usulni tadbiq qilishimiz uchun biz yana to’g’ri chiziqlarning
parametrik tenglamalaridan va 1-usulda topgan ayqash to’g’ri chiziqlarning umumiy
perpendikulyar vektoridan foydalanamiz.
Biz bu ayqash to’g’ri chiziqlardan bir birga parallel ikki tekislik o’tkazib, bu
tekislik tenglamalarini topamiz. Yuqoridagi chizmadan ko’rinib turibdiki Ayqash
Аниқ фанларни ўқитишни модернизациялаш: инновацион таълимнинг янги моделлари ва амалиёти, 2020 йил 17 апрель
316
to’g’ri chiziqlarning umumiy perpendikulyar
𝑃⃗
vektor berilgan tekisliklarning
normal vektori bo’ladi (6-rasm).
(6-rasm)
Yuqoridagi chizmadan ko’rinib turibdiki ayqash to’g’ri chiziqlarning umumiy
perpendikulyar
𝑃⃗
vektori berilgan tekisliklarning normal vektori ham bo’ladi.
Tekislik to’g’ri chiziqni o’z ichiga olgani uchun to’g’ri chiziqning har bir nuqtasi
tekislik tenglamasini ham qanoatlantiradi.
To’g’ri chiziqlarning parametric tenglamalari (1) dan ma’lumki
(𝑥
1
; 𝑦
1
; 𝑧
1
)
nuqta
𝑒
1
to’g’ri chiziqqa
(𝑥
2
; 𝑦
2
; 𝑧
2
)
nuqta esa
𝑒
1
to’g’ri chiziqqa tegishlidir.
Normal vektor va tekislikka tegishli bitta nuqtadan tekislik o’tkazish mumkin
va u yagonadir.
Endi bu tekisliklar tenglamasini
𝑝 (|
𝑛
1
𝑙
1
𝑛
1
𝑙
2
| ; |
𝑙
1
𝑚
1
𝑙
2
𝑚
2
| ; |
𝑚
1
𝑛
1
𝑚
2
𝑛
2
| )
va
𝑀
1
(𝑥
1
; 𝑦
1
; 𝑧
1
)
orqali
|
𝑛
1
𝑙
1
𝑛
1
𝑙
2
| (𝑥 − 𝑥
1
) + |
𝑙
1
𝑚
1
𝑙
2
𝑚
2
| (𝑦 − 𝑦
1
) + |
𝑚
1
𝑛
1
𝑚
2
𝑛
2
| (𝑧 − 𝑧
1
) = 0
1-tekislik tenglamasini topildi.
Endi
𝑝
vektor va
𝑀
2
nuqta orqali
|
𝑛
1
𝑙
1
𝑛
1
𝑙
2
| (𝑥 − 𝑥
2
) + |
𝑙
1
𝑚
1
𝑙
2
𝑚
2
| (𝑦 − 𝑦
2
) + |
𝑚
1
𝑛
1
𝑚
2
𝑛
2
| (𝑧 − 𝑧
2
) = 0
2-tekislik tenglamalarini topdik.
Agar yuqoridagi tenglamalarni soddaroq ko’rinishi uchun belgilash kiritib
olamiz.
𝑝 (|
𝑛
1
𝑙
1
𝑛
1
𝑙
2
| ; |
𝑙
1
𝑚
1
𝑙
2
𝑚
2
| ; |
𝑚
1
𝑛
1
𝑚
2
𝑛
2
| ) = 𝑛⃗ (𝐴; 𝐵; 𝐶)
1-tekislik
𝐴(𝑥 − 𝑥
1
) + 𝐵(𝑦 − 𝑦
1
) + 𝐶(𝑧 − 𝑧
1
) = 0
va 2-tekislik
𝐴(𝑥 − 𝑥
2
) +
𝐵(𝑦 − 𝑦
2
) + 𝐶(𝑧 − 𝑧
2
) = 0
orqali tekislik tenglamalarini sodda ko’rinishga keltirib
oldik. Agar qavslarni ochib chiqsak
Аниқ фанларни ўқитишни модернизациялаш: инновацион таълимнинг янги моделлари ва амалиёти, 2020 йил 17 апрель
317
𝐴𝑥 + 𝐵𝑦 + 𝐶𝑧 − (𝐴𝑥
1
+ 𝐵𝑦
1
+ 𝐶𝑧
1
) = 0
𝐴𝑥 + 𝐵𝑦 + 𝐶𝑧 − (𝐴𝑥
2
+ 𝐵𝑦
2
+ 𝐶𝑧
2
) = 0
ko’rinishga keladi. Demak biz tekislik tenglamalarini topdik
Ayqash to’g’ri chiziqlar orasidagi masofani topish uchun to’g’ri chiziqlardan
parallel qilib o’tkazilgan ikki tekislik orasidagi masofani topish zarur va yetarlidir.
Parallel tekisliklar orasidagi masofani toppish formulasi:
𝑑 =
|𝐷
1
− 𝐷
2
|
√𝐴
2
+ 𝐵
2
+ 𝐶
2
( bu yerda
𝐷
1
= −(𝐴𝑥
1
+ 𝐵𝑦
1
+ 𝐶𝑧
1
)
,
𝐷
2=
− (𝐴𝑥
2
+ 𝐵𝑦
2
+ 𝐶𝑧
2
)
)
Biz yuqorida ayqash to’g’ri chiziqlarning orasidagi masofani topishning bir
nechta usullarini tushintirib o’tdik.
Do'stlaringiz bilan baham: |